Princípios de Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (1)

Pavimentando o caminho

Antes de entrarmos de fato no conhecimento de espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é necessário fixarmos algumas informações de modo a atingirmos um denominador em comum com todos os nossos leitores. Portanto aí vão algumas definições importantes:

Radiação eletromagnética

Define-se radiação eletromagnética como um fenômeno de transporte de energia que é uma função de um vetor de campo elétrico e campo magnético perpendiculares entre si. Uma maneira simplificada de enxergar este evento é imaginar a propagação de ondas em uma corda, neste contexto, a distância entre “picos” nos fornece o comprimento da onda e o número de repetições dentro de um período nos fornece o valor de frequência.

Isto cobre uma ampla faixa de comprimentos de onda de trabalho (ou frequências) incluindo ondas de rádio, luz visível e os temidos raios gamma.

Para mais informações, você pode consultar a página de princípios de espectroscopia molecular https://jasco.com.br/principios-de-espectroscopia-molecular1/

Espectroscopia

A espectroscopia é a ciência que estuda a interação entre a radiação eletromagnética e a matéria. Dentro deste contexto há uma vasta quantidade de comportamentos que podem ser avaliados separadamente, incluindo absorção de radiação eletromagnética para fins de transição eletrônica de estados de excitação diferentes, emissões de fótons ou até mesmo absorção de um pulso energético em um campo magnético estável (olha a dica aí!).

Spin Nuclear

De acordo com os postulados da física quântica é plausível sugerir que partículas subatômicas como prótons giram em função
do próprio eixo. Neste contexto define-se o termo “spin nuclear”, uma propriedade magnética atribuída a um átomo como uma função de seu número de prótons
e nêutrons (valores que levam ao número atômico, Z, e à massa atômica, A). O spin pode ser representado pela letra I e deve necessariamente ser múltiplo de 1/2. Os valores de spin podem
ser definidos da seguinte maneira:

 Se a massa atômica é impar, define-se que o spin será um “meio-inteiro” (ex: I= ½, 3/2, 5/2…)

 Se o número e massa atômica forem pares, não há “valor global” de giro do núcleo, portanto I=0

 Se a massa atômica for par, e o número atômico for ímpar, define-se que o spin será um número inteiro portanto I =
1, 2, 3…

Se I=0 não é possível que um grupo de átomos seja orientado em um campo magnético, portanto ele não é considerado como “ativo
para RMN”. Por outro lado, ao se aplicar um campo magnético sob um grupo de núcleos ativos tem-se a ordenação de espécies em níveis energéticos, determinados em função
de (2*I + 1). Ou seja, um núcleo de ¹H cujo valor de I é 1/2 apresentará duas conformações: +1/2 e -1/2. A tabela abaixo apresenta
valores de I de diferentes núcleos.

Fonte: Chegg.com

Ref.

NASCIMENTO, C. Ressonância Magnética Nuclear. São Paulo: Blucher. 2016.